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正己酸乙酯又名己酸乙酯。己酸乙酯是具有強(qiáng)烈酒香風(fēng)味的酯類化合物，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)，特別是制酒業(yè)。己酸乙酯是濃香型曲酒的主體香味成分，其含量的高低直接影響酒的品質(zhì)。
長(zhǎng)期以來，己酸乙酯基本上都是采用化學(xué)法合成，如用硫酸或?qū)妆交撬嶙鞔呋瘎杉核岷鸵掖荚诩訜釛l件下直接酯化得到。該方法的優(yōu)點(diǎn)是催化劑活性高，價(jià)廉易得。但硫酸除了催化酯合反應(yīng)外，還會(huì)引起其它一系列難以控制的副反應(yīng)，使后處理麻煩，產(chǎn)品品質(zhì)不高。而且，以酸為催化劑還會(huì)腐蝕設(shè)備，增加生產(chǎn)成本，生產(chǎn)中產(chǎn)生的三廢也不容忽視。
除了酸外，也有以鈦酸四異丙酯硫酸鋯、水合硫酸鐵、硫酸高沛、鎢磷雜多酸、或固體超強(qiáng)酸等為催化劑催化合成己酸乙酯的替代方法，但這些方 法由于催化劑的成本、活性以及能耗等諸方面原因而難于取代酸催化法。化學(xué)合成的己酸乙酯直接成本較低，在價(jià)格上具有優(yōu)勢(shì)。
酶法合成己酸乙酯則被認(rèn)為很有希望取代化學(xué)合成法，酶法合成己酸乙酯的優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)條件溫和，能耗低，對(duì)環(huán)境的危害小，酶的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率均比較高，特別重要的是酶法合成的己酸乙酯產(chǎn)品純度高，品質(zhì)好，是美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)承認(rèn)的天然產(chǎn)品。而且，在白酒勾兌試驗(yàn)中也表明，酶法合成 的己酸乙酯具有協(xié)調(diào)持久的自然香，而化學(xué)法合成的己酸乙酯產(chǎn)生的是浮香效果，無法滿足自然香的要求。
近幾年，已有一些酶法合成己酸乙酯的專利和報(bào)道，如有報(bào)道稱以正庚烷為溶劑，用米根霉脂肪酶，圓柱形假絲酵母脂肪酶或豬胰脂肪酶催化己酸和 乙醇酯合轉(zhuǎn)化率為在85-95％之間，生成的己酸乙酯濃度為34.6g/l。又如有報(bào)道稱用解脂假絲酵母脂肪酶也得到相類似的結(jié)果，己酸乙酯的轉(zhuǎn)化率為85％。另外，在超臨界二氧化碳中，用固定在硅膠載體上的圓柱形假絲酵母脂肪酶催化合成地己酸乙酯轉(zhuǎn)化率也可達(dá)到為80％左右。
CN201711309168.0報(bào)道了一種利用氧化硅納米孔道內(nèi)的吸附水增強(qiáng)固定化酶催化合成己酸乙酯的方法，包括以下步驟：
(1)準(zhǔn)備氧化硅材料：如圖1所示，氧化硅材料具有二維排列的納米孔道，納米孔道內(nèi)含有吸附水，納米孔道呈高度有序排列的特點(diǎn)；納米孔道的孔徑為7.5nm，比表面積為 950cm2g-1，孔容為1.3cm3g-1。氧化硅材料采用以下步驟制備得到：a、向濃度為0.4mol/L、體積為700ml的HCl溶液中加入23g的P123，攪拌得澄清溶液。b、將得到的澄清溶液在35℃下平衡1h。c、將為55ml TEOS加入至步驟b得到的溶液中進(jìn)行攪拌，回流水解，回流的溫度為35 ℃，回流的時(shí)間為24h，得到水解混合物。d、將步驟c得到的水解混合物在100℃下處理36h。 e、過濾步驟d物料，得到白色固體，用去離子水沖洗濾出的白色固體。f、將沖洗后的白色固 體在室溫下干燥，然后在馬弗爐中灼燒得到白色粉末，灼燒的溫度為550℃，時(shí)間為4h。
(2)制備固定化酶：包括以下步驟：A、將氧化硅材料放入裝有酶液的容器中，攪拌 吸附1.5h，其中氧化硅材料的用量為0.5g，酶液的用量為100ml。酶液采用以下步驟制備得到：取脂肪酶干酶粉加入到pH值為4.06的緩沖液內(nèi)，攪拌1h，靜止1.5h，取上清液，上清液即為酶液；其中脂肪酶干酶粉的用量為5g，緩沖液的用量為1L。B、過濾步驟A得到的物料，分別得到含酶濾液和濾出物。C、用含酶濾液對(duì)濾出物沖洗4次，再用200mLpH值為4.06的緩沖液沖洗濾出物，然后再次過濾得到固定化酶。D、將過濾后得到的固定化酶用濾紙吸干，放入4 ℃的冰箱內(nèi)保存。
(3)催化合成己酸乙酯：以無水環(huán)己烷為溶劑，固定化酶為催化劑，加入已酸和乙 醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在35℃，攪拌速度控制在為100r/min；其中固定化酶的用量為50g/L，己酸濃度為0.3mol/L，己酸與乙醇的摩爾比為1:1.8。
己酸乙酯是濃香型白酒的主要風(fēng)味物質(zhì)之一，在濃香型白酒生產(chǎn)過程中，對(duì)基酒 中己酸乙酯含量的調(diào)控非常重要。濃香型白酒生產(chǎn)中部分基酒中己酸乙酯的含量難以達(dá)到 優(yōu)級(jí)酒標(biāo)準(zhǔn)，特別是上層糟醅和新投產(chǎn)的窖池生產(chǎn)的基酒己酸乙酯含量往往較低，該部分基酒常常被白酒廠家作為二級(jí)酒等處理。為了提高濃香型白酒中己酸乙酯的含量，生產(chǎn)中大多采用對(duì)配料進(jìn)行調(diào)整，但是效果不是非常理想，并且規(guī)律性和可持續(xù)性也不好。
針對(duì)現(xiàn)有方法提高濃香型白酒中己酸乙酯含量存在的缺陷，CN201611069870.X從白酒發(fā)酵本質(zhì)入手，使用倒窖等延遲入窖的方式，通過入窖前菌體預(yù)增殖增加糟醅中酵母菌含量，提升前期酒精發(fā)酵動(dòng)力；同時(shí)前期菌體的增加可提高黃水中菌體自溶物濃度，從而激發(fā)窖 泥功能菌作用，最終達(dá)到提高己酸乙酯含量的目的。
包括以下步驟：各層次出窖糟分別拌糧拌糠、蒸餾、攤晾、加曲后，放入容器中放置一段時(shí)間，分層取出，每層各自翻拌，各層次再按照原出窖糟各層次順序放入窖池進(jìn)行發(fā)酵蒸餾即可。本方法通過翻拌提高了酵母菌數(shù)量，增加了糟醅中的菌體自溶物濃度，從而激發(fā)窖泥功能菌作用，最終在保證酒質(zhì)的前提下，達(dá)到提高基酒中己酸乙酯含量25％以上 的效果，解決部分基酒風(fēng)味不足的問題。
[1]CN03116568.0 一種生物催化合成己酸乙酯的連續(xù)生產(chǎn)工藝
[2]CN201711309168.0 一種利用氧化硅納米孔道內(nèi)的吸附水增強(qiáng)固定化酶催化合成己酸乙酯的方法
[3]CN201611069870.X 一種提高濃香型白酒中己酸乙酯含量的方法